CN103311406A - 一种白光led的封装工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种白光LED的封装工艺，其步骤如下：将A硅胶、B硅胶、增亮剂、防沉淀剂、铝酸盐荧光粉和氮化物荧光粉按质量配比0.4:1.6:0.01:0.01:0.73:0.08调配成荧光胶，其中A硅胶和B硅胶的型号分别为1520A和1520B；将调配好的荧光胶点入待封装的蓝光LED芯片上，然后批量装入离心机的转鼓内壁上，转鼓以1800-2200转/分钟的转速转动160-200秒；将经离心沉淀后的LED放入烤箱中，先用70-90℃烘烤50-70分钟，然后转成140-160℃烘烤110-130分钟。LED芯片的发射波长与荧光粉的激发波长匹配，因此显色性最优；A硅胶和B硅胶调配后的折射率可达1.53，能提高出光率并优化散热；采用离心沉淀，荧光胶能沉到LED支架底部，让芯片侧面的余光全部反射出去，其出光效率能提升5%-10%；离心沉淀工艺的分光分BIN打靶率大幅度提高。

Description

一种白光LED的封装工艺
技术领域
本发明涉及LED封装工艺，特别是指一种白光LED的封装工艺。
背景技术
对于白光LED，亮度是其最重要的性能参数。在白光LED的封装中，荧光胶的调配及固化，对于LED的亮度及各项光学指标起着重要作用。传统的LED封装方法中，关于荧光胶调配部分，由于荧光胶的配方、分量比以及荧光粉波长与LED芯片波长搭配的原因，而导致白光LED显色性差；而荧光粉与硅胶的搭配中，若LED芯片与荧光胶的折射率差异过大时，由于LED芯片材料相比周围介质具有大得多的折射系数，致使芯片内部的极大部分光子无法顺利溢出界面，而在芯片与介质界面之间产生全反射，光子返回芯片内部并多次内部反射最终被芯片材料或衬底吸收，并以晶格振动的形式变成热量，促使结温升高，且出光效率大大降低。而在荧光胶固化过程中，很多封装企业都是点胶后直接进入烘烤，这种方法导致：一、由于荧光粉分布不均，使得LED的颜色一致性差、亮度不均匀，产品良品率低；二、由于荧光粉离芯片表面较远而不能很好地激发LED发光效率；三、由于芯片侧面的支架上留有较多荧光胶死角，使得芯片侧面的光子流失约10%-20%。当然，也有少数封装厂家封装过程中，在点胶后放置约90分钟后再烘烤，虽然这样对色区良率有一定提升，但生产过程中工艺控制难度较大，容易受室温及荧光粉颗粒影响，稍有不慎便会出现批量色区不良。
发明内容
本发明的目的是提供一种新的白光LED的封装工艺。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种白光LED的封装工艺，其步骤如下：
调配荧光胶步骤，将A硅胶、B硅胶、增亮剂、防沉淀剂、铝酸盐荧光粉和氮化物荧光粉按质量配比0.4:1.6:0.01:0.01:0.73:0.08调配成荧光胶，其中A硅胶和B硅胶的型号分别为1520A和1520B；
离心沉淀步骤，将调配好的荧光胶点入待封装的蓝光LED芯片上，然后批量装入离心机的转鼓内壁上，转鼓的轴线为水平方向，启动离心机，使转鼓以1800-2200转/分钟的转速转动160-200秒；
烘烤步骤，将经离心沉淀后的LED放入烤箱中，先用70-90℃烘烤50-70分钟，然后转成140-160℃烘烤110-130分钟。
一种优选方案，该白光LED的封装工艺步骤如下：
调配荧光胶步骤，将A硅胶、B硅胶、增亮剂、防沉淀剂、铝酸盐荧光粉和氮化物荧光粉按质量配比0.4:1.6:0.01:0.01:0.73:0.08调配成荧光胶，其中A硅胶和B硅胶的型号分别为1520A和1520B；
离心沉淀步骤，将调配好的荧光胶点入待封装的蓝光LED芯片上，然后批量装入离心机的转鼓内壁上，转鼓的轴线为水平方向，启动离心机，使转鼓以2000转/分钟的转速转动180秒；
烘烤步骤，将经离心后的LED放入烤箱中，先用80℃烘烤60分钟，然后转成150℃烘烤120分钟。
本发明的有益效果在于：选用蓝光LED芯片搭配黄色的铝酸盐荧光粉和氮化物荧光粉，且荧光胶按上述配比调配后，经试验后的色谱图可知LED芯片和荧光粉的色坐标连线与各等相关色温线的交点正好为所需LED色温，亦即LED芯片的发射波长与荧光粉的激发波长匹配，因此芯片的显色性最优、发光效率最高；A硅胶和B硅胶按1:4的比例调配后，其折射率可达1.53，能极大提高出光率并优化散热；增亮剂可提高荧光粉的出光效率。采用离心沉淀后，荧光胶能沉到LED支架底部，使支架底部的死角全部封闭，让芯片侧面的余光全部反射出去，相比无沉淀工艺的封装，本发明的出光效率能提升5%-10%；而且这种离心沉淀工艺使得荧光粉不会产生完全沉淀，使得封装时不再受低粘度胶水、防沉淀剂及硅胶粘度的限制；经实验对比离心沉淀工艺相比传统工艺的分光分BIN打靶率大幅度提高。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步说明：
图1为本发明离心沉淀工艺及传统工艺中点胶后不同时长的打靶率示意图。
具体实施方式
实施例一：
一种白光LED的封装工艺，其步骤如下：
调配荧光胶步骤，将A硅胶、B硅胶、增亮剂、防沉淀剂、铝酸盐荧光粉和氮化物荧光粉按质量配比0.4:1.6:0.01:0.01:0.73:0.08调配成荧光胶，其中A硅胶和B硅胶的型号分别为1520A和1520B；
离心沉淀步骤，将调配好的荧光胶点入待封装的蓝光LED芯片上，然后批量装入离心机的转鼓内壁上，转鼓的轴线为水平方向，启动离心机，使转鼓以1800转/分钟的转速转动200秒；
烘烤步骤，将经离心后的LED放入烤箱中，先用70℃烘烤70分钟，然后转成140℃烘烤130分钟。
实施例二：
一种白光LED的封装工艺，其步骤如下：
调配荧光胶步骤，将A硅胶、B硅胶、增亮剂、防沉淀剂、铝酸盐荧光粉和氮化物荧光粉按质量配比0.4:1.6:0.01:0.01:0.73:0.08调配成荧光胶，其中A硅胶和B硅胶的型号分别为1520A和1520B；
离心沉淀步骤，将调配好的荧光胶点入待封装的蓝光LED芯片上，然后批量装入离心机的转鼓内壁上，转鼓的轴线为水平方向，启动离心机，使转鼓以2200转/分钟的转速转动160秒；
烘烤步骤，将经离心后的LED放入烤箱中，先用90℃烘烤50分钟，然后转成160℃烘烤110分钟。
实施例三：
一种白光LED的封装工艺，其步骤如下：
调配荧光胶步骤，将A硅胶、B硅胶、增亮剂、防沉淀剂、铝酸盐荧光粉和氮化物荧光粉按质量配比0.4:1.6:0.01:0.01:0.73:0.08调配成荧光胶，其中A硅胶和B硅胶的型号分别为1520A和1520B；
离心沉淀步骤，将调配好的荧光胶点入待封装的蓝光LED芯片上，然后批量装入离心机的转鼓内壁上，转鼓的轴线为水平方向，启动离心机，使转鼓以2000转/分钟的转速转动180秒；
烘烤步骤，将经离心后的LED放入烤箱中，先用80℃烘烤60分钟，然后转成150℃烘烤120分钟。
同时点胶20片LED，将10片按实施例三的工艺进行离心沉淀，10片按传统工艺不沉淀，然后两种工艺各取5片马上进烤，剩下各5片90分钟后进烤，烘烤参数按实施例三设定，最终数据如图1所示，由图1中可看出，传统不沉淀的工艺在点胶后放置时间的长短直接影响色区坐标中心点漂移，离心沉淀工艺则不因进烤前放置时间的长短而影响色区中心点，由此可见点胶的时间对离心沉淀没有任何影响，且分光分打靶率大幅度提高。
选用蓝光LED芯片搭配黄色的铝酸盐荧光粉和氮化物荧光粉，且荧光胶按上述配比调配后，经试验后的色谱图可知LED芯片和荧光粉的色坐标连线与各等相关色温线的交点正好为LED所需色温，亦即LED芯片的发射波长与荧光粉的激发波长匹配，因此芯片的显色性最优、发光效率最高；A硅胶和B硅胶按1:4的比例调配后，其折射率可达1.53，能极大提高出光率并优化散热；增亮剂可提高荧光粉的出光效率。采用离心沉淀后，荧光胶能沉到LED支架底部，使支架底部的死角全部封闭，让芯片侧面的余光全部反射出去，相比无沉淀工艺的封装，本发明的出光效率能提升5%-10%；而且这种离心沉淀工艺使得荧光粉不会产生完全沉淀，使得封装时不再受低粘度胶水、防沉淀剂及硅胶粘度的限制；经实验对比离心沉淀工艺相比传统工艺的分光分BIN打靶率大幅度提高。
以上实施例只是在于说明而不是限制本发明，故凡依本发明专利申请范围所述的方法所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (2)

1.一种白光LED的封装工艺，其步骤如下：
调配荧光胶步骤，将A硅胶、B硅胶、增亮剂、防沉淀剂、铝酸盐荧光粉和氮化物荧光粉按质量配比0.4:1.6:0.01:0.01:0.73:0.08调配成荧光胶，其中A硅胶和B硅胶的型号分别为1520A和1520B；
离心沉淀步骤，将调配好的荧光胶点入待封装的蓝光LED芯片上，然后批量装入离心机的转鼓内壁上，转鼓的轴线为水平方向，启动离心机，使转鼓以1800-2200转/分钟的转速转动160-200秒；
烘烤步骤，将经离心沉淀后的LED放入烤箱中，先用70-90℃烘烤50-70分钟，然后转成140-160℃烘烤110-130分钟。
2.一种白光LED的封装工艺，其步骤如下：
调配荧光胶步骤，将A硅胶、B硅胶、增亮剂、防沉淀剂、铝酸盐荧光粉和氮化物荧光粉按质量配比0.4:1.6:0.01:0.01:0.73:0.08调配成荧光胶，其中A硅胶和B硅胶的型号分别为1520A和1520B；
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烘烤步骤，将经离心后的LED放入烤箱中，先用80℃烘烤60分钟，然后转成150℃烘烤120分钟。
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